王詩林

福建福清核電有限公司 福建福清 350318

堆芯測量系統(tǒng)三大功能是提供核反應(yīng)堆堆芯中子注量率分布、燃料組件出口反應(yīng)堆冷卻劑溫度和反應(yīng)堆壓力容器水位測量數(shù)據(jù)。本文對指套管滴漏缺陷進行原因分析，對本次事件發(fā)現(xiàn)的問題進行經(jīng)驗反饋總結(jié)，以作同行電廠參考。

1 堆芯測量系統(tǒng)指套管滴漏事件概述與原因分析

2017年12 月15 日，福清核電301大修一回路水壓試驗期間，一回路壓力升至70bar平臺檢查發(fā)現(xiàn)2號指套管上游螺母組件輕微滴漏40分鐘/滴，在線核實力矩值60N＊m，以1N＊m力矩值從60N＊m逐步增加至65N＊m，至100bar平臺滴漏速度減緩，至154bar平臺滴漏停止，上游螺母處保持一個水滴未滴下，擦干后至172bar平臺、206bar平臺均未發(fā)現(xiàn)滴漏擴大，對泄露探測器位置進行檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有水兩滴，擦干后繼續(xù)觀察泄露探測器以及上游螺母位置，直至水壓試驗結(jié)束未發(fā)現(xiàn)再有泄漏情況出現(xiàn)。

1.1 指套管密封組件結(jié)構(gòu)以及滴漏分析

M310機組堆芯測量系統(tǒng)（RIC）整套設(shè)備由法國AREVA公司設(shè)計供貨，指套管密封組件屬與核二級承壓設(shè)備，指套管插入堆芯后，密封組件起到防止壓力容器內(nèi)高溫高壓冷卻劑進入指套管外的密封作用，密封組件的失效會導(dǎo)致冷卻劑泄漏到反應(yīng)堆廠房指套管房間內(nèi)[1]。

1.2 指套管密封組件結(jié)構(gòu)

指套管密封組件上游密封副由兩道密封組成，分別為內(nèi)側(cè)的半環(huán)+雙錐墊片+O圈+刮環(huán)+雙錐墊片+半環(huán)和外側(cè)的兩組靜環(huán)+O圈。指套管與密封副配合面涂有約6.5m長的PTEF耐磨涂層，防止指套管抽插工作時對指套管組件和密封副的磨損。內(nèi)側(cè)密封副通過上游螺母擰緊（擰緊力矩要求60±5N.m）后提供的壓緊力進行密封，外側(cè)密封副由靜環(huán)+O圈的徑向彈性形變提供密封（防止從內(nèi)側(cè)密封泄漏出的介質(zhì)外漏至廠房中，僅能防止低壓力的泄漏）。上部兩道密封全部失效才可能造成本次泄漏缺陷，如下圖所示。

密封組件至壓力容器底部的長度約8m。長大修水壓試驗工況，要求指套管抽出6.5m；短大修工況時，要求指套管抽出4.5m。兩個工況下指套管拔出的部分均不會在壓力容器內(nèi)部受介質(zhì)沖刷磨損。

1.3 外側(cè)密封檢查情況

2017年12 月22 日，對外側(cè)密封檢查進行了檢查。由于水壓試驗期間對上游螺母進行了復(fù)緊操作，無法檢驗泄漏前力矩。松開防頂出裝置，擰松上游螺母、中間螺母，對外側(cè)靜環(huán)+O型圈進行檢查，2道O型圈均未發(fā)現(xiàn)損壞，表面完整[2]。

中間螺母內(nèi)部和指套管外表面發(fā)現(xiàn)部分黃褐色雜質(zhì)，雜質(zhì)質(zhì)地柔軟，不可能在指套管抽拔期間從密封組件上游帶出，應(yīng)為安裝期間遺留在中間螺母的雜質(zhì)。本次檢查后對上述雜質(zhì)進行了清理。由指套管結(jié)構(gòu)可知，指套管尾部涂有6.5m長的耐磨涂層，同時水壓試驗工況下需抽出6.5m，考慮制造中對指套管的切割偏差和指套管拔出的偏差，同時指套管拔出后，與密封組件上游密封副配合的指套管外表面已無PTFE涂層，拔出時可能會對指套管外表面或者密封組件造成損傷。

1.4 正常運行工況和短大修工況下的分析

正常運行工況和短大修工況下指套管與密封組件配合面均有PTFE涂層，可實現(xiàn)密封功能。且在水壓試驗期間，增大至最大力矩65N.m時，154bar、172bar、206bar均未發(fā)現(xiàn)滴漏擴大，已驗證了正常運行工況下（154bar），可實現(xiàn)密封組件密封功能[3]。

2 評價結(jié)論

（1）本次指套管密封組件泄漏可能原因為指套管無耐磨涂層段抽出時有損傷，與密封組件配合不良。

（2）增大上游螺母力矩（最大65N.m）可避免繼續(xù)泄漏。

（3）水壓試驗154bar、172bar、206bar未發(fā)現(xiàn)泄漏可證明正常運行工況下密封組件密封功能是有效的。

根據(jù)上述結(jié)論，本次指套管密封組件泄漏不進行其他處理，仍按60N.m力矩值回裝上游螺母，24小時后進行力矩復(fù)緊，機組上行期間未發(fā)生泄漏，功率運行期間泄漏探測器未報警，經(jīng)過一個燃料循環(huán)后，在302大修第一時間對其進行外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)有硼結(jié)晶。保守決策，利用冰塞手段，將上下游螺母以及內(nèi)部密封組件拆除、檢查、更換。

3 結(jié)語

核電廠運行期間，堆芯測量系統(tǒng)溫度測量功能不直接承擔(dān)安全功能，但是，在事故工況下系統(tǒng)將連續(xù)進行溫度測量和過冷裕度計算，能夠提供足夠信息，保證運行人員了解堆芯溫度和過冷裕度的變化趨勢，失去溫度檢測等檢測數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致操縱員失去對機組狀態(tài)的了解是非常嚴重的問題，嚴重影響機組正常功率運行，本文通過對本次缺陷進行分析、總結(jié)，形成經(jīng)驗反饋，供其他電廠進行參考，達到經(jīng)驗交流的目的，對保證核電機組安全運行有著深遠的意義，對保障核安全有著積極作用。